Получение композиционных материалов с использованием фотохромных и светоизлучающих соединений и применение многослойных структур на их основе в устройствах хранения и обработки информации

Получение композиционных материалов с использованием фотохромных и светоизлучающих соединений и применение многослойных структур на их основе в устройствах хранения и обработки информации

Автор: Гребенников, Евгений Петрович

Шифр специальности: 05.27.06

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2010

Место защиты: Москва

Количество страниц: 374 с. ил.

Артикул: 5028479

Автор: Гребенников, Евгений Петрович

Стоимость: 250 руб.

Получение композиционных материалов с использованием фотохромных и светоизлучающих соединений и применение многослойных структур на их основе в устройствах хранения и обработки информации  Получение композиционных материалов с использованием фотохромных и светоизлучающих соединений и применение многослойных структур на их основе в устройствах хранения и обработки информации 

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
1.1. Элементная база нейрокомпьютеров.
1.1.1. Микроэлектронная элементная база нейрокомпьютеров.
1.1.2. Оптоэлектронпые и оптические нейрокомпьютеры
1.1.3. Обработка информации с использованием непрерывных молекулярных функциональных сред
1.1.4. Приборы на основе функциональных элементов, выполненных в виде отдельных молекул и молекулярных ансамблей
1.2. Многослойные структуры на основе непрерывных сред для записи, хранения и считывания информации
1.2.1. Оптические диски
1.2.2. В1игау диски.
1.2.3. Флуоресцентные диски
1.2.4. БиоФолд технология хранения информации с применением БР.
1.2.5. Материалы и структуры для голографической памяти и голографических элементов информационных приборов.
. Бактсрнородопсии строение, свойства и перспективы применения
1.3.1. Строение и основные свойства бактериородопсина
1.3.2. Известные построения компонентов информационных систем с использованием бактериородопсина.
1.4. Выбор направления работ
1.4.1. Определение способа построения конструкций, включающих БРсодсржащие среды.
Анализ многослойных структур
1.4.2. Выбор бактериородопсинсодержащей среды и метода формирования.
1.4.3. Определение базовых процессов, реализуемых в среде бактериородопсина для осуществления нейросетевых операций.
1.4.4. Определение способа реализация основных функций формального нейрона в среде бактериородопсина.
1.4.5. Требования к параметрам БРсодержащих полимерных пленок по формированию и взаимодействию нейронов определены методом программноматематического моделирования.
1.4.6. Определение базовых процессов, реализуемых в многослойных структурах для осуществления функций записи, хранения и считывания информации
1.4.7. Базовые процессы записи и считывания данных в средах на основе синтетических хромонов и светоизлучающих соединений продуктов фотоперегруппировки хромонов для многослойных оптических носителей информации
ГЛАВА 2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ КОМПОНЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
2.1. Конструктивные принципы создании многослойных структур
2.2. Основные элементы многослойных структур для реализации базовых процессов нсйросетевой обработки информации.
2.2.1. Основные элементы.
2.2.2. Согласование коэффициентов преломления слоев
2.2.3. Устройство формирования поверхностного светового фронта.
2.2.4. Модулятор интенсивности поверхностного светового фронта.
2.3. Разработка многослойных структур на основе синтетических органических соединений для многослойных оптических носителей информации
2.3.1. Элементы конструкции
2.3.2. Математическая модель базового процесса считывания ЗЭ оптических многослойных носителей информации на основе планарных волноводов.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ОТДЕЛЬНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СЛОЕВ КОМПОНЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ .
3.1. Получение композитных материалов и функциональных слоев на основе бактериородопсина .
3.1.1. Подготовка суспензии бактериородопсина
3.1.2. Приготовление БРсодсржащсй полимерной смеси
3.1.3. Формирование бактериородопсинсодсржащей полимерной пленки
3.1.4. Контроль параметров бактсрнородоисннсодсржащих полимерных пленок.
3.1.5. Получение пленок бактериородопсина методом электрофоретического осаждения.
3.1.6. Получение пленок бактериородопсина методом полива.
3.2. Синтез гибридных наноструктур и получение функциональных слоев на их основе
3.2.1. Гибридные наноструктуры на основе наночастиц золота.
3.2.2. Гибридные ианочастицы серебра.
3.2.3. Гибридные наноструктуры на основе полупроводниковых наночастиц м флуорофоров
. Металлизация пленок БР
3.3.1. Модернизированная установка магнетронного распыления
3.3.2. Установка термического осаждения металлов.
3.4. Изготовление волноводных слоев для многослойных структур на основе БРсодсржащнх сред для формировании устройств нсйросетевой обработки информации .
3.4.1. Изготовление волноводных слоев на основе эпоксиакрилатов и карбонатмстакрилатов.
3.4.2. Изготовление волноводных слоев на основе полнвинилкарбазола и полнкарбонатмстакрнлата.
3.4.3. Контроль параметров элементов многослойных структур
3.5. Изготовление волноводных слоев для многослойных структур 3 оптических носителей информации
3.6. Изготовление дифракционных решеток ввода и вывода излучения для многослойных структур на основе БРсодержащих сред и для устройств оптической памяти.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СЛОЕВ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ, СОСТАВА И СТРОЕНИЯ.
4.1. Исследование БРсодержащих полимерных пленок
4.1.1. Строение БРсодержащих полимерных пленок.
4.1.2. Электропроводность БРсодержащих полимерных пленок.
4.1.3. Показатель преломления БРсодержащих полимерных пленок.
4.1.4. Влияние технологических факторов на оптические свойства БРсодержаших полимерных пленок
4.1.5. Определение функциональных характеристик БРсодсржащнх полимерных пленок при нормальных условиях эксплуатации
4.2. Исследование пленок БР без полимерных связующих
4.2.1. Строение пленок БР.
4.2.2. Исследование функциональных свойств материалов на основе бактериородопсина.
4.2.3. Зависимость функциональных свойств от строения пленок
4.3. Дифракционные решетки, встроенные в многослойные структуры.
4.3.1. Исследование матрицы дифракционной решетки с периодом А0 нм.
4.3.2. Исследование реплик дифракционных решеток
4.3.3. Исследование реплик дифракционных решеток методом РЭМ
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ КОМПОНЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
5.1. Технологические схемы изготовления многослойных структур ДЛЯ нсйросстсвой обработки информации и трехмерной оптической памяти
5.1.1. Технологическая схема изготовления многослойных структур для нейросстсвон обработки
информации
5.1.2. Технологическая схема изготовления многослойных структур для трехмерной оптической памяти.
5.1.3. Технологическая схема изготовления многослойных структур для индикаторов уровня солнечной освещенности
5.2. Обеспечение технологической совместимости при формировании многослойных структур
5.2.1. Решение проблем адгезии между отдельными слоями многослойной структуры
5.2.2. Снижение суммарной экспозиции УФизлучсния для формирования волноводных полимерных слоев
5.2.3. Согласование оптических и технологических характеристик комплекса материалов и композиционных составов.
. Контроль многослойных планарных волноводных структур в ходе технологического процесса.
5.3.1. Контроль .модового состава планарных волноводных структур
5.3.2. Контроль эффективности вводавывода излучения в планарные волноводные структуры
5.3.3. Контроль углов вводавывода излучения в планарные волноводные структуры
5.3.4. Контроль распределения интенсивности выводимого волнового фрогта
5.4. Выборочный контроль функциональных фотохромных бактериородопсиисодержащих слон в составе макетных образцов многослойных структур для нейросетевой обработки информации.
5.4.1. Контроль геометрических параметров фотохромного бактсриородопсинсодержащего слоя
5.4.2. Контроль функциональных параметров БРсодержащих слоев.
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ НА ОСНОВЕ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР КОМПОНЕНТОВ В СОСТАВЕ ПРОТОТИПОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ. .
6.1. Исследования компонентов на основе многослойных структур с использованием бактериородопсина.
6.1.1. Совместное воздействие УФизлучсния и излучения НсЫслазера на бактериородопсип
содержащис полимерные пленки
6.1.2. Оценка ресурса полимерных бактернородопсинсодсржащих пленок
6.1.3. Исследования по определению эксплуатационных характеристик многослойных структур на основе БР применительно к задачам нейросетевой обработки информации
6.1.4. Исследование макетных элементов с голографическими свойствами.
6.1.5. Исследования по определению эксплуатационных характеристик многослойных структур на основе БР применительно к задачам защиты ценных бумаг и товарных маркировок от подделки .
6.1.6. Исследования по определению эксплуатационных характеристик многослойных структур на основе БР в качестве индикаторов уровня солнечной освещенности.
6.1.7. Исследования компонентов на основе многослойных структур с использованием синтетических фоточувствнтсльных соединений.
6.1.8. Оценка геометрических размеров области параллельного считывания данных
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Снижение габаритов можно достичь, используя многослойную структуру , включающую в себя слой линейных светодиодов, матричный транспарант и слой линейных фотоприемников. Источники излучения входной вектор могут быть совмещены с управляемым транспарантом матрица весов. Исходя из предельных параметров МАОМ, а именно канала, частоты, мкс временная апертура, требования к остальным элементам ОВМП следующие интервал следования импульсов ЛЛ около 6 нс, частота переноса в ПЗС около 0 МГц, динамический диапазон ПЗС не менее дБ. В этом случае обеспечивается скорость ввода на уровне 8 битс. Рис. В , использован электроннооптический векторноматричный умножитель. На рис. Справа расположен столбец световых источников, лучи которых проходят через цилиндрические линзы каждый луч освещает одну строку весовой маски. Таким образом, луч 1 освещает , 2, 5. В качестве маски может быть использована фотопленка, у которой прозрачность каждого квадрата пропорциональна весу. С левой стороны расположена вторая цилиндрическая линза, фокусирующая свет от каждого столбца маски на соответствующий фотодетектор. Таким образом, световой поток на фотодетекторе 1 является суммой произведений световых интенсивностей на передаточную функцию столбца 1. Выход каждого фотодетектора является сверткой между входным вектором и соответствующим столбцом весовой матрицы. Таким образом, набор выходов представляет собой вектор, равный произведению входного вектора на весовую матрицу. Рис. Известны варианты реализации нейросетевых устройств на основе голографических корреляторов ,. Все они запоминают эталонные изображения в виде плоской или объемной голограммы и восстанавливают их при когерентном освещении в петле обратной связи. В конфигурации, показанной на рис. Это изображение через делитель луча передается на пороговое устройство. Изображение отражается от порогового устройства, возвращается на делитель луча и попадает на линзу 1, которая фокусирует его на первой голограмме. Первая голограмма содержит несколько запомненных изображений. Входное изображение коррелирует с каждым из них, образуя световые образы. Яркость этих образов изменяется в зависимости от степени корреляции. Линза 2 и отражатель 1 проектируют изображение корреляций на микроканальный массив, где они пространственно разделяются. С микроканального массива множество световых образов передается на отражатель 2 через линзу 3 и затем прикладывается ко второй голограмме, которая имеет те же запомненные изображения, что и первая голограмма. Линза 4 и отражатель 3 затем передают суперпозицию множества коррелированных изображений на обратную сторону порогового устройства. Рис. В , предложена оптическая сеть Хопфилда, использующая объемные голограммы. На рис. Хопфилда, включающая массив оптических нейронов, оптическую матрицу внутренних связей и соответствующие оптические компоненты. Изображения предъявляемые как векторы проходят через контур с обратной связью в определяемом массивами направлении, усиливаясь в процессе обработки. Оптический массив нейронов суммирует входные сигналы и сигналы обратной связи и затем реализует сигмоидальную функцию активации, оптическая матрица внутренних связей выполняет векторноматричное умножение. Типичный элемент массива оптических нейронов функционирует как оптически накачивающий двух лучевой насыщающий усилитель в кристалле титаната бария ВаТЮз. Лазерный накачивающий луч, приложенный под углом 0Ь обеспечивает усиление входного сигнала с последующим вычислением сигмоидальной функции активации. Выявленные выше ограничения по плотности размещения нейроподобных элементов и количеству связей для микроэлектроники, значительные размеры и негибкие алгоритмы обработки для оптических систем оказали сильное сдерживающее влияние на развитие аппаратных решений по созданию эффективных специализированных устройств, осуществляющих нейросетевую обработку информации. В результате, наиболее широкое распространение получили нейросетевые системы, выполненные в виде программного продукта, функционирующего в составе программноаппаратных комплексов, основанных на двоичной логике . Параллельно был развернут поиск альтернативных путей создания нсйросстевых устройств.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.210, запросов: 229